具有旋轉過濾更換機構的過濾器殼體裝置的製作方法

2023-09-22 15:32:20 4

專利名稱：具有旋轉過濾更換機構的過濾器殼體裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及過濾裝置，特別是過濾器殼體裝置，用於使過濾器殼 體從機械支承的拆卸或更換更容易一些。該機械支承串聯定位，並且 與例如製冷器內的流入管道和流出管道流體連通。更特別地，本發明 涉及過濾器殼體和底座，其中過濾器殼體可通過推壓促動脫扣裝置與 底座連接和拆卸。包括過濾介質的過濾貯槽的受控拆卸通過向機械支 承軸向推壓該貯槽來激活。通過推壓促動脫扣裝置激活的內部切斷閥
能在過濾器殼體的拆卸和更換過程中防止溢出。
背景技術：
本發明涉及具有自動機構的水過濾系統，該自動機構用於在過濾 器的使用壽命結束後更換過濾介質。液體過濾設備的用途在美國專利
No，5135645, 5914037和6632355中是公知的。儘管這些專利公開了 用於過濾水的過濾器，但是這些過濾器由於它們的設計和布置而很難 更換。例如，美國專利No.5135645公開了 一種和插入筒類似的過濾筒， 它具有 一 系列的開關，用於在過濾筒被拆卸而被更換時防止水的流動。 該過濾器必須被手動插入和拆卸，並且具有一促動開關，用於激活閥 門機構，以便在過濾器被拆卸時防止水的流動。該過濾器的蓋子被置 於製冷器的側壁，並且被用來促動激活閥門的開關。該過濾器的入口 與製冷器的壁共面，並且形成了通向過濾筒的入口。
一種由Whirlpool⑧售賣的串聯過濾器產品通過手動扭曲並轉動 過濾器，而以可安裝在牆上的套管來更換，並且該套管可手動傾斜而 用於進入到過濾筒。不幸地是，該過濾器並非是通過使用者的簡單接 觸就能更換而自動定位的，而且，該過濾器也不能通過插入具有自動 鎖定的過濾貯槽而筒單的接合。在過濾器產品用到的多級裝配和安裝扭曲及旋轉機構對於使用來說很麻煩並且不方便。而且，Whirlpool 過濾器產品是串聯水線過濾器，並且不是受益於過濾水的任何系統的 集成部分。
由於用於製冷器的水過濾系統具有水分配裝置，以及可選地具有 冰分配裝置，因此本發明特別有用。用在製冷器中的水或者水和水可 能包含來自城市水源或地下井水或含水層中的汙染物。因此，提供水 過濾系統來去除鐵鏽、沙子、泥沙、汙物、沉積物、重金屬、微生物 汙染物，例如賈第鞭毛蟲屬、氯氣、殺蟲劑、汞、苯、甲苯、MTBE、 鎘、病毒、以及其它已知的汙染物是有利的。特別有用的用於微生物 汙染物的水過濾介質包括於美國專利Nos.5872311， 6835311， 6797167， 6630016， 6331037以及5147722中公開的那些，這些專利文獻在此被 併入而引為參考。本過濾器裝置的一個用途是作為製冷器的水過濾裝
置。製冷器是具有外殼體、設置於該外殼體內的製冷間的裝置，並且 它具有後壁、 一對相對的側壁、至少一個與後壁相對設置的門，頂部、
底部，以及設置在外殼體內並與製冷間相鄰的冷凍隔間。該製冷器具 有設置在門內並與水源流體連通的水分配器和用於過濾水的過濾器是 公知的。而且，該製冷器具有設置在門內並與水源流體連通的水分配 器和用於過濾水的過濾器也是公知的。本發明的過濾器組件用作具有 水分配器和/或水分配器的製冷器是有用的。

發明內容
本發明的第一方面涉及一種過濾器組件，包括過濾器殼體，它 包括用於封裝過濾介質的貯槽；過濾器頭部，它具有與過濾介質流體
連通的入口和出口，和至少一個位於過濾器頭部殼體上的固定部，該 至少一個固定部從該過濾器頭部殼體向外突出，用於將該頭部固定至
過濾器歧管；該過濾器歧管包括過濾器定位器，它具有用於固定該 過濾器頭部及支撐該貯槽的託盤；過濾器導向器，它具有旋轉體促動 機構，用於在該過濾器頭部沿軸向方向插入在該過濾器導向器內時， 將該過濾器頭部固定和保持在適當位置，該旋轉體促動機構具有舌片和狹槽，這些舌片和狹槽在受到來自該至少一個固定部和內部切斷閥
上的舌片的軸向移動力時旋轉；該內部切斷閥具有入口延伸部和出口 延伸部，它們具有用於流體流入和流出的孔口，該入口延伸部和出口 延伸部在過濾操作過程中與該過濾器頭部入口和出口流體連通，該內 部切斷閥舌片與該旋轉體促動機構可滑動地接觸並與其對準，以便固 定和拆除該過濾器頭部；以及後蓋，它具有在內側上與該過濾器頭部 入口孔和出口孔流體連通，及在外側上與流體源流體連通的入口孔和 出口孔。該後蓋可被構造為使流體經入口和出口孔軸向流動，或使流 體通過孔口歧管而徑向流動。
過濾介質包括開口端蓋和封閉端蓋，其中開口端蓋具有使未過濾 的水流入過濾介質的入口孔，和4吏過濾後的水排出該過濾介質的出口 孔。開口端蓋包括使其本身與過濾器頭部的內表面分離的固定部，這 樣，當開口端蓋被插入在過濾器頭部內時，流體的流入不會被阻礙，
並且該流體能夠在過濾介質的外圍流動並通過該過濾介質。環向密封 設置在開口端蓋的圓周附近，用於密封過濾器頭部。
過濾器頭部包括用於貯槽的入口和出口安裝結構，以提供流體從 過濾器頭部流向貯槽，並且隨後從貯槽流向過濾器頭部的通道。過濾 器頭部與從外部流體源進入到過濾器頭部的流體流體連通，還具有出 口裝置，以允許流體在貯槽內通過其包含的過濾介質過濾後被排出到 過濾器頭部之外。該過濾器頭部安裝在過濾器定位器上， 一旦向貯槽 施加軸向力，以便將過濾器頭部插入到過濾器導向器內，當旋轉體促 動機構通過固定部推壓而連接到過濾器頭部，從而鎖定或解除過濾器 頭部時，該旋轉體促動機構將作為凸輪工作。該動作可幫助貯槽的去 除，以及接下來對過濾介質的去除和更換。過濾器頭部沿其方向被位 於通過過濾器定位器固定保持的過濾器導向器內的凹槽引導。 一旦插 入後，過濾器頭部作用於壓縮彈簧，壓緊該彈簧，同時轉動旋轉體促 動機構。該過濾器頭部還包括被成形為可滑動地固定至託盤的軌跡銷。
內部切斷閥包括多個位於入口延伸部和出口延伸部周圍的不透水 密封，這樣，當內部切斷閥從後蓋入口和出口孔部分地去除時，來自
12上的內部切斷閥接觸，其中第二彈簧常數大於第一彈簧常數， 這樣，當同時向兩個彈簧施加軸向力時，第一彈簧先於笫二彈簧被壓 縮和壓緊。
旋轉體促動機構優選地包括第 一 內旋轉體和第二內旋轉體，但是， 將旋轉體促動機構形成為整體結構也是可能的，此時第 一 內旋轉體為 下部，第二內旋轉體為上部。在整體設計中，第一內旋轉體鎖定並連 接至第二內旋轉體。第一內旋轉體包括舌片，用於在過濾器頭部被插 入到過濾器導向器中時引導和固定固定部。第二內旋轉體包括成型狹 槽，當固定部向成型狹槽施加軸向移動力時，該成型狹槽轉動旋轉體 促動機構。
一旦插入到過濾器殼體，過濾器頭部輸入和輸出分支首先
與內部切斷閥的流入和流出孔連通。過濾器頭部分支上的密封墊建立 起了與內部切斷閥孔口的不透水密封。當過濾器頭部被推向第二彈簧
時，內部切斷閥沿相同的軸向力方向持續壓縮第一彈簧，盡在第一彈 簧完全壓緊並且內部切斷閥與後蓋接觸時，第二彈簧被壓緊。此時， 內部切斷閥允許流體與過濾介質流體連通。
過濾器頭部被插入和固定在過濾器導向器內。當內部切斷閥沿相 反的方向移動時，流體與水源的流體連通被阻止，這樣，過濾器殼體 可在無滲漏或溢出的前提下被去除。過濾器殼體在鎖定過程中的動作 需要向過濾器導向器移動，並且隨後略微遠離過濾器導向器移動。在 該移動過程中，第二彈簧向內部切斷閥持續傳遞軸向力，從而將其保 持在後蓋上。
在第二方面中，本發明涉及一種具有過濾器頭部的過濾器組件，
其中過濾器頭部包括具有第一直徑的第一中空圓柱形部分，它具有 內端部和外端部，第一直徑足夠大從而與貯槽配合併密封；具有第二
13直徑的第二中空圓柱形部分，其中第二直徑小於第一直徑，第二圓柱 形部分定位在遠離第一圓柱形部分的軸心處，並且具有連接至第一圓 柱形部分的外端部的第一端部，和相對的第二端部，其中過濾器頭部
入口和出口從第二圓柱形部分伸出；定位在第二圓柱形部分上的至少
一個固定部；至少一個定位在第二圓柱形部分上的模製楔子，用於幫 助將過濾器頭部導入到過濾器導向器內；和軌跡銷，它定位在第一圓 柱形部分上，並成形為將過濾器頭部可滑動地固定至託盤。
本發明的過濾器組件裝置可與包括過濾介質的貯槽一起使用，從 而提供了對流過某 一 系統的流體進行流體處理的裝置。包括流體流路 的該系統的 一 個例子是製冷系統，它具有用於提供待分配和用於製備 水塊或其它冰製品的水的水道。在這樣的一個系統中，製冷器連接至 水源入口，其中水通過安裝管流至水分配和冰分配裝置。由於城市用 水系統以及家用井水中的公知雜質，在被分配作為飲用水或制水用水 並最終被分配到用戶而消耗掉之前，提供一種用於去除水中汙染物的 水過濾系統是有利的。
過濾器殼體具有通過使用水過濾器歧管固定的過濾器頭部，用於 將過濾器殼體固定至一個面。例如，過濾器殼體可固定到製冷器的壁 或與製冷器相連的任何表面上。過濾器頭部優選容納在水過濾歧管內，
該水過濾歧管可包括過濾器定位器、過濾器導向器、端蓋、以及孔口 歧管。該水過濾歧管支撐並保持過濾器頭部，這樣，它們可置於工作 配置中，因此過濾器殼體組件與需要用於它接收的流體的流體過濾系 統的設備或裝置協作。水過濾歧管和相連的過濾器頭部也可與貯槽和 過濾介質相結合，這樣，貯槽、水過濾歧管以及過濾器頭部構成了過 濾設備。
在第三方面中，本發明涉及一種過濾器殼體，包括用於封裝過 濾介質的貯槽；過濾器頭部，它具有與過濾介質流體連通的入口和出 口，該入口和出口包括位於開槽孔上部和下部的帶槽軌跡，過濾器頭 部可固定地連接至不透水密封封裝過濾介質的貯槽，該頭部包括具 有第一直徑的第一中空圓柱形部分，它具有內端部和外端部，所述第合併密封；具有第二直徑的第二中 空圓柱形部分，所述第二直徑小於所述第一直徑，所述第二圓柱形部 分定位在遠離所述第一圓柱形部分的軸心處，並且具有連接至所述第 一圓柱形部分的所述外端部的第一端部，和相對的第二端部，其中所 述過濾器頭部入口和出口從所述第二圓柱形部分伸出；至少一個定位 在所述第二圓柱形部分上的固定部；以及多個定位在所述第二圓柱形 部分上的模製楔子，用於幫助將所述過濾器頭部導入到具有配合構造 的過濾器導向器內。該第二中空圓柱形部件的另 一端部包括平的表面， 用於支撐一個或多個彈簧的觸點和壓縮。
在第四方面中，本發明涉及一種與過濾器組件結合的製冷器，包 括外殼體；製冷隔間，它設置在外殼體內，並具有後壁、 一對相對 的側壁、至少一個與後壁相對設置的門、頂部和底部；冷凍隔間，它 設置在外殼體內並與製冷隔間相鄰；水分配器，它設置在門內，並通 過自動化裝配與過濾器組件流體連通，以便從製冷器更換貯槽和過濾 介質；過濾器組件包括過濾器殼體，包括用於封裝過濾介質的貯 槽；過濾器頭部，它具有與過濾介質流體連通的入口和出口，和至少 一個位於過濾器頭部殼體上的固定部，至少一個固定部從過濾器頭部 殼體向外突出，用於將頭部固定至過濾器歧管；過濾器歧管包括過 濾器定位器，它具有用於固定過濾器頭部及支撐貯槽的託盤；過濾器 導向器，它具有旋轉體促動機構，用於在過濾器頭部沿軸向方向插入 在過濾器導向器內時，將過濾器頭部固定和保持在適當位置，旋轉體 促動機構具有舌片和狹槽，這些舌片和狹槽在受到來自至少一個固定 部和內部切斷閥上的舌片的軸向移動力時旋轉；內部切斷閥具有入口 延伸部和出口延伸部，它們具有用於流體流入和流出的孔口，入口延 伸部和出口延伸部在過濾操作過程中與過濾器頭部入口和出口流體連 通，內部切斷閥舌片與旋轉體促動機構可滑動地接觸並與其對準，以 便固定和拆除過濾器頭部；以及後蓋，它具有在內側上與過濾器頭部 入口孔和出口孔流體連通，及在外側上與流體源流體連通的入口孔和
出口孔。
15本發明的一個目的是提供一種固定在表面上的過濾器殼體裝置， 它具有可簡單更換和拆卸的自動鎖定機構。
本發明的另一目的是提供一種固定在表面上的過濾器殼體裝置， 它具有在拆卸和更換過程中可自動促動的水切斷閥。
本發明的另一目的是提供一種固定在表面上的過濾器殼體裝置， 它具有通過壓力促動的鎖定裝置，以用於拆卸和更換操作。
本發明的另 一 目的是提供一種與水分配和/或冰分配裝置一起使 用的過濾器殼體裝置，其中過濾後的水可提供至水分配和/或冰分配裝 置。


本發明的部件被認為是新的，並且本發明的元件特性特別在所附 權利要求中提出了。附圖僅僅是說明目的並且不是按比例繪製的。但 是，在下面，本發明及其構造和操作方法可結合附圖並參照對優選實
施例的描述而更好地理解，其中附圖為
圖1是本發明過濾器組件的頂部分解圖。
圖2是圖1中過濾器組件的過濾器殼體組件的頂部平面圖。
圖3是圖1中過濾器組件的水過濾器歧管的側平面圖。
圖4是本發明的過濾器定位器的側平面圖。
圖5是本發明的過濾器導向器的側平面圖。
圖6是本發明的後蓋的側平面圖。
圖7A和7B是本發明的內部切斷閥的側平面圖。
圖8是過濾器頭部的側平面圖。
圖9是本發明的笫一內旋轉體的側平面圖。
圖IO是本發明的第二內旋轉體的側平面圖。
圖11示出了當過濾器殼體組件被插入和鎖定在過濾器導向器內 時，每一個固定部在第一內旋轉體10內的位置。
圖12描繪了當固定部位於第二內旋轉體的第二 u形切口的頂點 時，過濾器頭部固定部和旋轉體促動機構的位置關係。圖13是本發明的開口端蓋的側平面圖。
圖14A和14B是本發明的封閉端蓋的側平面圖。
圖15是孔口歧管的側平面圖。
圖16是過濾器塞子的側平面圖。
具體實施例方式
在描述本發明的優選實施例時，可以參照附圖1-16，其中，相同的附圖標記指代本發明的相同部件。本發明的部件並不 一 定是按比例顯示的。
本發明涉及用於液體過濾的過濾器殼體，它包括化學物、顆粒，和/或微生物汙染物的攔截。過濾器殼體的機械鎖定組件的使用無需過大的力和過嚴的容差，而對於現有技術的過濾器殼體來說為了容易和頻繁地更換過濾器以及實現最佳的過濾性能，這是必須的。本發明的過濾器殼體提供了簡化的過濾器更換，它使得工藝的停工期最小化並且無需藉助於工具。 一種簡單的推壓機構促動自驅動脫扣裝置和用於保持和解除過濾器殼體的貯槽轉換裝置，還提供了一種用於防止洩露和溢出的流入切斷閥裝置。在過濾器更換程序的一開始，通過在過濾器殼體上施加的軸向力，旋轉切斷岡和鎖定機構可被促動和解除。
參照圖l-3，本發明的過濾器組件包括過濾器殼體組件200和水過濾歧管300。水過濾歧管300固定於需要過濾流體的操作環境內的某一位置處，例如連接到製冷器的內側壁，儘管其它特定操作環境也是可以考慮的，並且該過濾器組件可用於多種環境下，從而該過濾器組件接入到流入和流出流體進入孔，並且可與其流體連通。
水歧管300包括過濾器定位器12，通常通過安裝螺釘連接到操作環境並固定於其內，儘管其它連接方式未被排除在外。水歧管300被用來保持和支承過濾器殼體組件200。如圖4所示，過濾器定位器12優選通過注模塑料來成形，它具有可安裝的底座1201，其中具有用於螺紋連接的狹槽1203,儘管也可以使用其它的連接方式。該過濾器定位器12包括用於接收和支承過濾器殼體組件200的帶斜面的託盤
17U0S。 一旦過濾器殼體組件200被插入到水過濾歧管300並由其保持，託盤1205支承貯槽和過濾介質的重量。過濾器導向器8可拆卸地連接到過濾器定位器12。過濾器導向器8為圓柱形殼體，其直徑足夠大從而在內部接收過濾器殼體組件200的一部分。它包括模製形成部801，用來接收和保持第一及第二內旋轉體元件10, 11，所述旋轉體元件包括用於殼體的旋轉機械鎖定機構，這在下文進一步討論。參照圖5，過濾器導向器8優選通過彈簧鎖機構與過濾器定位器12連接。延伸部803定位在過濾器導向器8的底部上。每一個延伸部803具有形成於其中的兩個狹槽805。如圖4所示，過濾器定位器12包括彼此相反的延伸部1207，它具有插入到狹槽805內的舌片1209。舌片1209咬合到狹槽805中。將過濾器導向器8和過濾器定位器12組合成整體也是可能的，例如單個注模合成件，並且本發明沒有排除單個部件結構以及優選兩片結構。過濾器導向器8接收連接至過濾器殼體1的過濾器頭部26，這樣，從過濾器頭部26流入和流出的分支可進入到過濾器導向器8中，而殼體1的其餘部分依靠在過濾器託盤1205上並由其支承。
如圖6所示，模製後蓋22連接至過濾器導向器8，該模製後蓋22具有流入孔2201和流出孔2202。後蓋22可通過螺釘、焊接、環氧樹
脂粘合劑或本領域公知的其它可接受的連接方式連接到過濾器導向器8。後蓋22和過濾器導向器8之間的界面不必是防水密封。兩個壓縮彈簧13位於過濾器導向器8內，並且與後蓋22的內表面接觸。在一個實施例中，後蓋22包括用於定位每一個壓縮彈簧13的兩個圓形狹槽2203， 2204。圓形狹槽2203， 2204優選被模製成後蓋22的一部分，並且襪成形為具有足夠的通過摩擦力配合來保持壓縮彈簧l3的直徑，儘管其它連接方式未被排除。圓形狹槽2203， 2204也能定位在流入孔2201和流出孔2202的封閉端，特別是在水源通過孔口歧管徑向引入到過濾器頭部時。壓縮彈簧13被選定為具有預定的彈簧常數kl，這樣，如下文更詳細的論述，壓縮彈簧13將被壓縮彈簧14的推力所壓縮。後蓋22包括位於其內側或內表面上的流入和流出孔開口端2205，的直徑足以接收和緊密地固定內部切斷閥9的流入和流出延伸管901， 902。
圖7A和7B是本發明的內部切斷閥9的兩個側平面圖。流入延伸管901和流出延伸管902從平板903伸出。流入管卯l和流出管卯2是平板903的中空圓柱形延伸部，並且優選與平板903模製成一體結構；但是，這些管也可以單獨製成並通過摩擦力配合、焊接、環氧樹脂粘合劑等與平板903連接。當管901, 902完全插入到後蓋流入和流出孔開口端2055， 2206時，定位在管901底部的入口 904和出口卯5允許流體從水源流出。管901， 902在其外圓周附近具有至少三個用於保持O形圏20的槽910a， b， c。其中兩個槽910a， b定位在每一個延伸部卯l， 902的端部。槽910b和910c之間不具有狹槽。當延伸管901， 902從開口端2205， 2206部分去除時，位於槽910b和910c之間的延伸管901， 902的固態部分暴露於水道，並能防止水流出。狹槽904, 905不再與流入和流出孔2201， 2202流體連通，從而切斷水流入流出過濾器殼體1。設置於每一個槽內的O形圏20通過可防止洩漏的環向水密封來阻止水流。
延伸管901， 902從平板903伸出較短的圓形延伸部912，該圓形延伸部912用於從過濾器頭部26接收流入和流出分支2601， 2602。圓形延伸部912的直徑略大於所述流入和流出分支2601,2602的直徑，並且在所述分支被插入時，通過O形圏建立起與分支2601， 2602的防水密封。兩個較小的圓形延伸部915定位在平板卯3上，用於接收壓縮彈簧14。圓形延伸部915優選被模製成平板卯3的一部分，並且
形成為其直徑足以優選通過摩擦力配合來保持壓縮彈簧14，儘管其它連接方式未被排出。壓縮彈簧14被選定具有預定的彈簧常數k2，其大於壓縮彈簧13的彈簧常數kl，這樣，壓縮彈簧13將被壓縮彈簧14的推力所壓縮。
當過濾器殼體200被插入到過濾器導向器8內後，分支2601 ， 2602進入到圓形延伸部912內。頭部26的平的安裝部2603 (圖8更清楚地示出了 )與壓縮彈簧14鄰接。過濾器頭部26的插入將向內部切斷
19閥9推壓縮彈簧14，向後蓋22移動該內部切斷閥9，並且因此壓緊兩組彈簧中具有較小彈性的壓縮彈簧13。通過在壓縮彈簧14由於過濾器殼體組件200的軸向力作用而壓緊之前壓扁彈簧13，內部切斷流入和流出延伸管901 ， 902 ;f皮插入到後蓋流入和流出孔開口端2205 ， 2206。內部切斷閥9具有設於平板卯3上並與旋轉體元件10， ll相互作用的舌片912。當彈簧13處於其最大拉長，並且內部切斷閥9遠離後蓋22定位時，舌片912與第二內旋轉體11在間隙1112處連接。第二內旋轉體ll具有舌片1110，和形成為口袋以接收舌片912的間隙1112。舌片1110包括與舌片912連接的傾斜邊緣1114，這可在舌片912可滑動地壓在斜面1114上時導致旋轉體促動機構的旋轉。當內部切斷閥9定位在後蓋22上時，舌片912與旋轉體促動機構10， ll分離，從而允許自由旋轉，這樣，固定部2607的軸向移動可導致旋轉體促動機構的旋轉。相反，當內部切斷閥9遠離後蓋22定位時，舌片912被鎖定在間隙1112之間並防止旋轉體促動機構10, 11的旋轉，同時在原地滑動以便恰當定位旋轉體促動機構，從而接收過濾器頭部26。
一旦彈簧13被完全壓緊後，內部切斷閥9鄰接流入和流出孔開口端2205， 2206。延伸管901， 902被完全插入到流入和流出孔2201 ，2202內。狹槽卯4， 905 ^皮定為成允許水流入和流出過濾器殼體1。儘管分支2601， 2602僅部分插入在內部切斷閥9內，但位於分支2601,2602處的防水O形密封圈2605能完全插入，以確保不會存在水的洩漏。過濾器殼體組件200的進一步壓縮將擠壓彈簧14，將內部切斷閥9保持在後蓋22上的位置處，並允許分支2601， 2602完全插入在延伸管901， 902並同時插入到流入和流出孔2201, 2202內。使得流體可流入和流出過濾器殼體1。
過濾器殼體組件200通過向水過濾歧管300推動該殼體而拆卸和更換。形成在過濾器頭部26上的軌跡銷2610形成為可滑動地保持過濾器定位器12的保持託盤1205。過濾器殼體組件200由軌跡銷2610引導而沿著託盤1205滑動，這樣，固定部2607和楔子2612通過狹槽801接收在過濾器導向器8內。固定部2607與內旋轉體促動機構相互作用，該內旋轉體促動機構包括如圖9所示的第一內旋轉體10，和圖10所示的第二內旋轉體11。有效地是，內旋轉體促動機構10， 11為軌跡凸輪組件，用於將過濾器殼體1的線性軸向移動變換為旋轉移動，以便將多個固定部2607接合在過濾器頭部26上，從而將過濾器頭部26固定到過濾器導向器8。
第一內旋轉體10與第二內旋轉體11串聯工作，用以接收過濾器頭部26的固定部2607。 一旦插入後，固定部2607通過狹槽807引入到過濾器導向器8內，並橫越第一內旋轉體10中的間隙1001。間隙1001限定了第一內旋轉體IO上的舌片1002之間的空間，該空間優選為傾斜的u形結構。如圖10所示，固定部2607被推壓穿過正好臨近舌片1002的間隙1001，並進入到第二內旋轉體11的接收狹槽1101的傾斜u形部1102。該推力首先反抗壓縮彈簧13,該彈簧一旦被壓緊後，將致4吏內部切斷閥9的延伸部912插入到流入和流出孔2201 ， 2202內。 一旦壓縮彈簧13被壓緊後，還沿同一軸向推壓，隨後作用在更強更有彈性的壓縮彈簧14上。
接收狹槽1101呈傾斜的雙u形間隔對準，這樣，舌片1002的直邊1004指向接收狹槽1101的第一傾斜u形切口 1102內。 一旦壓縮彈簧14被壓緊後，這種對準將固定部2607導向到接收狹槽1101內。每一個固定部2607由傾斜接收狹槽1101的開口弧度所接收。該傾斜狹槽沿著每一個固定部2607支撐，並通過其線性軸向力旋轉，從而導致整個旋轉體促動機構10， ll旋轉。當每一個固定部2607到達第一傾斜u形切口 1102的第一頂點1103時，前向移動將停止。此時，壓縮彈簧14被部分地壓縮，並且在過濾器導向器8的外部沿相反的軸向提供了線性彈簧力。壓縮彈簧13， 14的力沿過濾器導向器8外部的方向回推過濾器殼體組件200以使其遠離後蓋22。但是，由於旋轉體促動機構10， 11已經旋轉起來了，笫一內旋轉體10的每一個舌片1002正好位於固定部2607的下方。壓縮彈簧13， 14推動並固定每一個舌片1002內的固定部，從而將過濾器殼體組件200固定在適當位置。圖11描繪了當過濾器殼體組件200鎖定在過濾器導向器8中的適當位置時，
21第一內旋轉體10內的固定部2607的位置。
為了將過濾器殼體組件200從其位於過濾器導向器8中的適當位置拆除，用戶以和推動殼體以便插入該殼體同樣的方式向過濾器導向器推動殼體。該軸向推力朝向過濾器導向器8、壓縮彈簧14和舌片1002外的提升固定部2607。固定部2607通過第二內旋轉體11的中心突起1105引導至接收狹槽1101的第二傾斜u形切口 1104內。當固定部2607向第二u形切口 1104的頂點1106前進時，旋轉體促動機構10， 11沿與其在插入時的轉動方向相同的方向旋轉，這樣，舌片1002的第二邊鄉彖1005定位在固定部2607的偏離中心的位置處。此時，過濾器殼體組件200不能再進一步進入到過濾器導向器8內。圖12描繪了當固定部2607位於第二內旋轉體11的第二u形切口 1104的頂點時，固定部2607和旋轉體促動機構10， ll的位置關係。壓縮彈簧13， 14提供了將過濾器殼體組件200推出到過濾器導向器8之外的去除力。固定部2607的軸向向外移動還沿著與其連續旋轉方向相同的方向轉動旋轉體促動機構10， 11，以便定位該旋轉體促動機構，以使得舌片912與第二內i走轉體11的斜面1114相4妾並可滑動地轉動該斜面。
在插入後，過濾器頭部26與流入水流流體連通，該水流穿過流入分支2601並經過濾介質4流向流出分支2602。如圖13所示，水流通過開口端蓋2引導通過過濾介質4，並且密封到過濾介質4的頂部。如圖14A和14B所示，封閉端蓋3被密封到過濾介質4的底部。開口端蓋2和封閉端蓋3固定至過濾介質4。被蓋住的過濾介質被包圍在過濾器殼體或貯槽l內，其中過濾器殼體或貯槽可以不透水密封精確地連接至過濾器頭部26。這種連接可通過多種方式，例如螺紋連接、夾持、粘接、焊接等方式來實現。開口端蓋2被插入在過濾器頭部26內，並且在該兩個結構之間通過O形圏6建立起了不透水密封。
圖2詳細描繪了過濾器殼體1。該殼體是具有封閉端201和開口端203的中空圓柱形結構。開口端203的直徑足夠大，從而可接收圓柱形過濾介質4。夾緊槽205位於過濾器殼體1外部朝向封閉端201的圓周上。能夠想像本發明的優選實施例可設置在大概位於門內部的製冷器上。通向製冷器的水源可與過濾器組件流體連通，從而能從製冷器中容易地更換貯槽和過濾介質。過濾器組件的輸出端可選擇性地連接至水分配器或水分配器。
正如先前的論述，過濾器殼體的所有部件以及包括所述過濾介質的貯槽可根據現有技術中的已知工藝通過使用模製塑料部件來製成。過濾介質可由已知的過濾材料製成，例如碳、活性碳、臭碳、多孔陶瓷等等。可用在本發明的過濾器殼體中的過濾介質包括多種類型的能從進入到過濾器殼體裝置中的水中去除一種或多種有害汙染物的過濾介質。可用在過濾器殼體中的過濾介質的例子包括於美國專利
Nos.6872311， 6835311， 6797167， 6630016， 6331037以及5147722等
中公開的過濾介質。此外，在下列申請公開文件中公布的過濾組合物也可用作過濾介質US2005/0051487和US2005/00111827。
過濾器組件優選安裝在靠近水源的表面上。描繪為水過濾歧管300
的固定裝置同樣優選靠近由過濾器殼體裝置產生的過濾水的用途。
一孔口歧管21可連接到後蓋22上作為替代水源入口。該優選實施例使用孔口歧管21來連接水源，這樣，水能徑向進入及排出後蓋流入和流出孔2201, 2202。在不使用孔口歧管的替代實施例中，水軸向進入及排出後蓋流入和流出孔2201， 2202。在^f吏用孔口歧管21的優選實施例中，後蓋流入和流出孔2201， 2202具有封閉的軸向端部和徑向狹槽，以用於水的流入和流出。圖15是孔口歧管21的側平面圖。流入孔2101和流出孔2102代替水源而連4妾至後蓋22的流入孔2201和流出孔2202。圖16描繪了在使用孔口歧管21時，用於後蓋流入和流出孔2201， 2202的軸向塞子7。在替換實施例中，後蓋孔口的封閉軸端部可與孔口分支注模為整體。孔口歧管21可通過本領域中公知的多種連接方式連接到後蓋22，例如咬合、摩擦力、超聲波焊接等等，並且該連接並不局限於任何特定的方式。而且，孔口歧管21可與後蓋22具有同樣的結構設計並模製為一體。流入和流出孔2201， 2202可使用塞子來密封，或可替換地模製為封閉的孔口，其中水僅流過孔口
23歧管21。
儘管已結合特定的優選實施例對本發明進行了特定描述，但在先前描述的教導下做出許多替換、改進和變化對於本領域技術人員來說是顯而易見的。因此，所附的權利要求包含了落在本發明的範圍和精神下的所有這些替換、改進和變化。
權利要求
1、一種過濾器組件，包括過濾器殼體，具有用於封裝過濾介質的貯槽；過濾器頭部，它具有與所述過濾介質流體連通的入口和出口，和至少一個位於所述過濾器頭部殼體上的固定部(standoff)，所述至少一個固定部從所述過濾器頭部殼體向外突出，用於將所述過濾器頭部固定至過濾器歧管；所述過濾器歧管包括過濾器定位器，它具有用於固定所述過濾器頭部及支撐所述貯槽的託盤；過濾器導向器，它具有旋轉體促動機構，用於在所述過濾器頭部沿軸向方向插入在所述過濾器導向器內時，將所述過濾器頭部固定和保持在適當位置，所述旋轉體促動機構具有舌片和狹槽，這些舌片和狹槽在受到來自所述至少一個固定部和內部切斷閥上的舌片的軸向移動力時旋轉；所述內部切斷閥具有入口延伸部和出口延伸部，它們具有用於流體流入和流出的孔口，所述入口延伸部和出口延伸部在過濾操作過程中與所述過濾器頭部入口和出口流體連通，所述內部切斷閥舌片與所述旋轉體促動機構可滑動地接觸並與其對準，以便固定和拆除所述過濾器頭部；以及後蓋，它具有在內側上與所述過濾器頭部入口孔和出口孔流體連通，及在外側上與流體源流體連通的入口孔和出口孔。
2、 如權利要求1所述的過濾器組件，其中所述內部切斷閥包括多 個位於所述入口延伸部和所述出口延伸部周圍的不透水密封，這樣， 當所述內部切斷閥從所述後蓋入口和出口孔至少部分地去除時，來自 所述流體源的流體流被所述延伸部上的所述多個不透水密封阻塞，並 且其中，當所述過濾器頭部入口和出口淨皮插入在所述內部切斷閥入口和出口延伸部內時，所述內部切斷閥入口和出口延伸部與所述過濾介 質流體連通。
3、 如權利要求1所述的過濾器組件，還包括具有第一彈簧常數的 第一彈簧，它與位於最靠近所述流體源的側面上的所述內部切斷閥接 觸，和具有第二彈簧常數的第二彈簧，它與位於所述第一彈簧相對側上的所述內部切斷閥接觸，其中所述第二彈簧常數大於所述第一彈簧 常數，這樣，當同時向所述兩個彈簧施加軸向力時，所述第一彈簧先 於所述第二彈簧被壓縮和壓緊。.
4、 如權利要求1所述的過濾器組件，其中所述過濾介質包括開口 端蓋和封閉端蓋，所述端蓋可固定地連接至所述過濾介質，所述開口 端蓋具有用於使未過濾流體進入到所述過濾介質的入口孔，和用於使 過濾流體排出所述過濾介質的出口孔。
5、 如權利要求1所述的過濾器組件，其中所述旋轉體促動機構包 括第 一 內旋轉體和第二內旋轉體。
6、 如權利要求5所述的過濾器組件，其中所述第一內旋轉體包括 舌片，用於在所述過濾器頭部被插入到所述過濾器導向器中時引導和 固定所述固定部。
7、 如權利要求6所述的過濾器組件，其中所述第二內旋轉體包括 舌片和設置於該舌片之間的接收所述固定部的成型狹槽，當所述固定 部向所述成型狹槽施加軸向移動力時，成型狹槽轉動所述旋轉體促動 機構。
8、 如權利要求3所述的過濾器組件，其中當所述過濾器頭部由於 逆向所述第二彈簧的軸向力而被推入到所述過濾器導向器內時，所述 內部切斷閥壓縮所述第一彈簧，當所述第一彈簧被壓緊並且所述內部 切斷閥與所述後蓋接觸時，所述第二彈簧被壓緊，這樣，所述內部切 斷閥被定位成在所述第一彈簧被壓緊時與所述過濾介質流體連通，並 且被定位成在所述第一彈簧完全伸展時能防止與所述流體源的流體連 通。
9、 如權利要求1所述的過濾器組件，其中所述過濾器頭部還包括被成形為可滑動地固定至所述託盤的軌跡銷。
10、 如權利要求4所述的過濾器組件，還包括定位在所述開口端 蓋圓周附近的用於密封所述過濾器頭部的周邊密封。
11、 如權利要求5所述的過濾器組件，其中所述第一內旋轉體可 固定地連接至所述第二內旋轉體，或者所述第一 內旋轉體和所述第二 內旋轉體形成為一體結構。
12、 如權利要求1所述的過濾器組件，其中所述過濾介質包括用 於去除選自包括微生物汙染物、汙垢、有機酸及其混合物類雜質的材 料。
13、 如權利要求1所述的過濾器組件，其中所述過濾器頭部包括 具有第一直徑的第一中空圓柱形部分，它具有內端部和外端部，所述第一直徑足夠大，從而與所述貯槽配合併密封；具有第二直徑的第二中空圓柱形部分，所述第二直徑小於所述第一直徑，所述第二圓柱形部分定位在遠離所述第一圓柱形部分的軸心 處，並且具有連接至所述第一圓柱形部分的所述外端部的第一端部， 和相對的第二端部，其中所述過濾器頭部入口和出口從所述第二圓柱 形部分伸出；定位在所述第二圓柱形部分上的所述至少 一個固定部；至少 一個定位在所述第二圓柱形部分上的模製楔子，用於幫助將所述過濾器頭部導入到所述過濾器導向器內；和軌跡銷，它定位在所述第一圓柱形部分上，並成形為將所述過濾器頭部可滑動地固定至所述託盤。
14、 一種過濾器殼體，包括 用於封裝過濾介質的貯槽；和過濾器頭部，它具有用於流體流入和流出的入口和出口，通過不 透水密封連接至所述貯槽，包括具有第一直徑的第一中空圓柱形部分，它具有內端部和外端部， 所述第一直徑足夠大，從而與所述貯槽配合併密封；具有第二直徑的第二中空圓柱形部分，所述第二直徑小於所述第一直徑，所述第二圓柱形部分定位在遠離所述第一圓柱形部分的軸心 處，並且具有連接至所述第一圓柱形部分的所述外端部的第一端部， 和相對的第二端部，其中所述過濾器頭部入口和出口從所述第二圓柱形部分伸出；至少一個定位在所述第二圓柱形部分上的固定部；以及 多個定位在所述第二圓柱形部分上的模製楔子，用於幫助將所述 過濾器頭部導入到具有配合構造的過濾器導向器內。
15、 如權利要求14所述的過濾器殼體，還包括軌跡銷，它定位在 所述第一圓柱形部分上，並成形為將所述過濾器頭部可滑動地固定至 具有配合構造的安裝歧管託盤。
16、 如權利要求14所述的過濾器殼體，還包括 所述過濾介質包括端蓋和開口蓋，所述蓋固定在過濾介質上，所述開口端具有環向密封，用於在所述過濾介質被置於所述貯槽內時將不透水連接固定至所述過濾器頭部，並且所述貯槽可固定地連接至所 述過濾器頭部。
17、 如權利要求14所述的過濾器殼體，其中所述第二中空圓柱形 部分的所述相對端部包括平的表面，用於支撐一個或多個彈簧的接觸 和壓縮。
18、 如權利要求14所述的過濾器殼體，還包括設置於所述過濾器 頭部入口和出口上的環向凹槽，用於在所述過濾器殼體被插入到相配 合的過濾器歧管時固定不透水密封。
19、 如權利要求18所述的過濾器殼體，其中所述密封包括O形 圖或墊圏。
20、 如權利要求14所述的過濾器殼體，其中所述入口和出口包括 位於每一端部處的用於流體流入和流出的孔。
21、 如權利要求14所述的過濾器殼體，其中所述入口和出口包括 位於每一側邊上的用於流體流入和流出的孔。
22、 如權利要求14所述的過濾器殼體，其中所述入口和出口由圓 柱形結構組成。
23、 一種過濾器組件，包括 過濾器殼體，包括用於封裝過濾介質的貯槽，所述過濾介質具有端蓋和開口蓋； 過濾器頭部，它具有與過濾介質流體連通的入口和出口，所述過濾器頭部可固定地連接至所述貯槽，所述入口和出口包括位於狹槽孔上部和下部的帶凹槽的軌道，所述過濾器頭部包括具有第一直徑的第一中空圓柱形部分，它具有開口端和封閉端， 所述第一直徑足夠大，從而與所述貯槽配合併密封；具有第二直徑的第二中空圓柱形部分，所述第二直徑小於所述第 一直徑，所述第二圓柱形部分定位在遠離所述第一圓柱形部分的軸心 處，並且具有連接至所述笫一圓柱形部分的所述封閉端的第一端部， 和相對的第二端部，其中所述過濾器頭部入口和出口從所述第二圓柱 形部分伸出；至少一個定位在所述第二圓柱形部分上的固定部；以及多個定位在所述第二圓柱形部分上的模製楔子，用於幫助將所述過濾器頭部導入到具有配合構造的過濾器導向器內；以及過濾器歧管，包括過濾器定位器，它具有用於固定所述過濾器頭部及支撐所述貯槽 的託盤；過濾器導向器，它具有旋轉體促動機構，用於在所述過濾器頭部 被插入在所述過濾器導向器內時，將所述過濾器頭部固定和保持在適 當位置，所述旋轉體促動機構具有舌片和狹槽，這些舌片和狹槽在受 到來自至少 一個固定部的軸向移動力時旋轉，所述旋轉體促動機構包括第一內旋轉體和第二內旋轉體，所述第一內旋轉體包括舌片，用 於在所述過濾器頭部被插入到所述過濾器導向器中時引導和固定所述 固定部，所述第二內旋轉體包括舌片和設置於該舌片之間的接收所述 固定部的成型狹槽，當向所述成型狹槽施加軸向移動力時，成型狹槽 轉動所述旋轉體促動機構；後蓋，它具有位於一個側面上的與所述過濾器頭部入口孔和出口孔流體連通、及位於相對側面上的與流體源流體連通的入口孔和出口孔；以及內部切斷閥，它具有入口延伸部和出口延伸部，並與jj&槽和過濾 器頭部相通，當所述過濾器頭部從所述過濾器導向器去除時，所述過 濾器頭部被促動，所述內部切斷閥包括多個位於所述入口延伸部和所述出口延伸部周圍的不透水密封， 這樣，當所述內部切斷閥從所述後蓋入口孔和出口孔至少部分地去除 時，來自流體源的流體流被所述延伸部上的所述多個不透水密封阻塞， 並且其中，當所述過濾器頭部入口和出口被插入在所述內部切斷閥入 口延伸部和出口延伸部內時，所述內部切斷閥入口延伸部和出口延伸 部與所述過濾介質流體連通；以及具有第一彈簧常數的第一彈簧，它與位於最靠近水源的側面上的 所述內部切斷閥接觸，和具有第二彈簧常數的第二彈簧，它與位於所 述第一彈簧相對側上的所述內部切斷閥接觸，其中所述第二彈簧常數大於所述第一彈簧常數，這樣，當同時向所述兩個彈簧施加軸向力時， 所述第一彈簧先於所述第二彈簧被壓縮和壓緊。
24、 一種與過濾器組件結合的製冷器，包括外殼體；製冷隔間，它設置在所述外殼體內，並具有後壁、 一對相對的側 壁、至少一個與所述後壁相對設置的門、頂部和底部；冷凍隔間，它設置在所述外殼體內並與所述製冷隔間相鄰；水分配器，它設置在所述門內，並通過自動化裝配與所述過濾器 組件流體連通，以便從所述製冷器更換貯槽和過濾介質；所述過濾器組件包括過濾器殼體，包括用於封裝過濾介質的貯槽；過濾器頭部，它具有與所述過濾介質流體連通的入口和出口，和 至少一個位於所述過濾器頭部殼體上的固定部，所述至少一個固定部 從所述過濾器頭部殼體向外突出，用於將所述過濾器頭部固定至過濾器歧管；所述過濾器歧管包括過濾器定位器，它具有用於固定所述過濾器頭部及支撐所述!^槽 的託盤；過濾器導向器，它具有旋轉體促動機構，用於在所述過濾器頭部 沿軸向方向插入在所述過濾器導向器內時，將所述過濾器頭部固定和 保持在適當位置，所述旋轉體促動機構具有舌片和狹槽，這些舌片和 狹槽在受到來自所述至少一個固定部和內部切斷閥上的舌片的軸向移動力時旋轉；所述內部切斷閥具有入口延伸部和出口延伸部，它們具有用於流 體流入和流出的孔口 ，所述入口延伸部和出口延伸部在過濾操作過程 中與所述過濾器頭部入口和出口流體連通，所述內部切斷閥舌片與所 述旋轉體促動機構可滑動地接觸並與其對準，以便固定和拆除所述過 濾器頭部；以及後蓋，它具有在內側上與所述過濾器頭部入口孔和出口孔流體連 通、及在外側上與所述水源流體連通的入口孔和出口孔。
25、 如權利要求24所述的組合，還具有設置在所述門內並與所述 過濾器組件流體連通的冰分配器。
26、 如權利要求24所述的組合，其中所述內部切斷閥包括多個位 於所述入口延伸部和所述出口延伸部周圍的不透水密封，這樣，當所 述內部切斷閥從所述後蓋入口孔和出口孔至少部分地去除時，來自所 述水源的流體流被所述延伸部上的所述多個不透水密封阻塞，並且其 中，當所述過濾器頭部入口和出口被插入在所述內部切斷閥入口延伸 部和出口延伸部內時，所述內部切斷閥入口延伸部和出口延伸部與所 述過濾介質流體連通。
27、 如權利要求24所述的組合，還包括具有第一彈簧常數的第一 彈簧，它與位於最靠近所述水源的側面上的所述內部切斷閥接觸，和 具有第二彈簧常數的第二彈簧，它與位於所述第一彈簧相對側上的所述內部切斷閥接觸，其中所述第二彈簧常數大於所述笫一彈簧常數，這樣，當同時向所述兩個彈簧施加軸向力時，所述第一彈簧先於所述 第二彈簧被壓縮和壓緊。
28、 如權利要求24所述的組合，其中所述過濾介質包括開口端蓋 和封閉端蓋，所述端蓋可固定地連接至所述過濾介質，所述開口端蓋 具有用於使未過濾的水進入到所述過濾介質的入口孔，和用於使過濾 的水排出所述過濾介質的出口孔。
29、 如權利要求24所述的組合，其中所述旋轉體促動機構包括第 一內旋轉體和第二內旋轉體。
30、 如權利要求29所述的組合，其中所述第 一 內旋轉體包括舌片， 用於在所述過濾器頭部被插入到所述過濾器導向器中時引導和固定所 述固定部。
31、 如權利要求29所述的組合，其中所述第二內旋轉體包括舌片 和設置於該舌片之間的接收所述固定部的成型狹槽，當所述固定部向 所述成型狹槽施加軸向移動力時，成型狹槽轉動所述旋轉體促動機構。
32、 如權利要求29所述的組合，其中當所述過濾器頭部由於逆向 所述第二彈簧的軸向力而被推入到所述過濾器導向器內時，所述內部 切斷閥壓縮所述第一彈簧，當所述第一彈簧被壓緊並且所述內部切斷 閥與所述後蓋接觸時，所述第二彈簧被壓緊，這樣，所述內部切斷閥 被定位成在所述第一彈簧被壓緊時與所述過濾介質流體連通，並且被 定位成在所述第一彈簧完全伸展時能防止與所述水源的流體連通。
33、 如權利要求24所述的組合，其中所述過濾器頭部還包括被成 形為可滑動地固定至所述託盤的軌跡銷。
34、 如權利要求28所述的組合，還包括定位在所述開口端蓋圓周 附近的用於密封所述過濾器頭部的周邊密封。
35、 如權利要求29所述的組合，其中所述第一內旋轉體可固定地 連接至所述第二內旋轉體，或者所述第一內旋轉體和所述第二內旋轉 體形成為一體結構。
36、 如權利要求24所述的組合，其中所述過濾器殼體安裝在所迷 側壁、所述後壁、或所述門內的隔間內。
全文摘要
一種用於流體過濾的過濾器組件，具有通過推壓促動的鎖定和解除機構。該過濾器殼體具有用於封裝過濾介質的貯槽，過濾器頭部，和至少一個向外突出用於將過濾器頭部固定至過濾器歧管的固定部。該過濾器歧管通過過濾器定位器支撐過濾器殼體。具有旋轉體促動機構的過濾器導向器用於在過濾器頭部被軸向插入時，將過濾器頭部固定和保持在適當位置。旋轉體促動機構具有舌片和狹槽，這些舌片和狹槽在受到來自固定部和內部切斷閥上的舌片的軸向移動力時旋轉。內部切斷閥具有入口延伸部和出口延伸部，它們具有用於流體流入和流出的孔口。內部切斷閥舌片與旋轉體促動機構可滑動地接觸並與其對準，以便固定和拆除過濾器頭部。
文檔編號B01D27/08GK101511444SQ200780032352
公開日2009年8月19日 申請日期2007年4月23日 優先權日2006年8月28日
發明者S·P·胡達 申請人:Kx技術有限公司